本发明专利技术涉及一种异形条材自动定位导向装置及方法，具体包括底座圆盘、二个连接转盘、开口厚壁圆筒、顶盖圆盘、弧形挡块、滚动轴承、轴承座、连接螺母、螺纹杆、驱动电机、销轴、异形条材、应力传感器、联轴器。本发明专利技术设有对称滚动轴承，可将物体精确定位且根据异形条材截面形状，对滚动轴承数量进行适当调整以满足其准确定心需要；同时设置应力传感器，可以对夹紧力的大小进行精确监测，避免因夹紧力过大而导致空心薄壁类异形条材变形；此外，本发明专利技术在条材导向过程中利用滚动代替滑动，有效避免了条材表面划痕问题，具有操作简单、通用性强、控制灵活等特点。活等特点。活等特点。
【技术实现步骤摘要】
一种异形条材自动定位导向装置及方法
[0001]本专利技术属于异形条材加工
，具体涉及一种异形条材自动定位导向装置及方法。
技术介绍
[0002]随着我国电子行业的迅猛发展，对于高精度异型条材的需求也越来越大。欲使异形条材的加工精度得到保障，就需要有一个高精度的定位导向装置。通过一个高精度的定位导向装置，可以实现对异型条材的定心、夹紧、导向，防止条材表面在送料过程被刮伤，影响表面质量，对后续工艺加工至关重要。
[0003]目前，在夹紧导向装置的设计中，我国普遍采用的是三角卡盘与滚轮架。三角卡盘需要人工来进行手动夹紧，存在夹紧繁琐、耗时、夹紧力难以准确把握等缺点，加工出来的工件表面质量得不到保障。滚轮架主要是用于圆柱、圆筒类零件的定位导向，对于异型条材类工件，很难对其实施准确的定心和导向，比如对于矩形截面薄壁空心条材，会因为各边受力不一致，导致受力较大的位置处产生变形，严重影响产品精度。
技术实现思路
[0004]本专利技术要解决的技术问题本专利技术的目的在于克服以上现有技术的不足，提供一种异形条材自动定位导向装置及方法，通过驱动电机带动螺纹杆的转动与滚动轴承的配合关系，可以实现对异形条材的定位与夹紧；通过应力传感器监测夹紧力的大小，有效避免薄壁条材因夹紧力过大而变形的问题；通过滚动轴承的滚动，可以实现异形条材滚动进给，避免异形条材滑动进给对条材表面划伤；设有两个驱动电机，可以对不规则截面条材进行定位和导向，稳定可靠，操作方便。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种异形条材自动定位导向装置及方法，包括开口厚壁圆筒、二个连接转盘、底座圆盘、弧形挡块、连接螺母、顶盖圆盘、螺纹杆、异形条材、滚动轴承、轴承座、销轴、销钉、压力传感器、驱动电机、联轴器；所述驱动电机输出轴与螺纹杆通过联轴器相连，所述螺纹杆与所述连接螺母螺纹连接，所述连接转盘通过销钉与连接螺母连接并形成转动副；所述连接转盘设有二个导向槽，所述销轴贯穿所述轴承座且上下两端卡设在所述导向槽中，所述滚动轴承安装于轴承座中且沿周向均布在所述开口厚壁圆筒内；所述弧形挡块通过第一螺钉沿Y轴固定在所述底座圆盘和所述顶盖圆盘之间；所述开口厚壁圆筒通过第二螺钉与所述弧形挡块连接，所述开口厚壁圆筒侧壁均匀开有四个窗口；二个所述连接转盘分别位于开口厚壁圆筒的上下两端，通过底座圆盘、开口厚壁圆筒与顶盖圆盘限制连接转盘沿Y轴方向的移动，通过弧形挡块限制连接转盘沿X轴与Z轴方向的移动，只保留所述连接转盘绕所述连接转盘轴线方向转动的自由度；所述底座圆盘、连接转盘、开口厚壁圆筒、顶盖圆盘同轴。
[0006]进一步地：所述驱动电机启动，带动螺纹杆转动，通过螺纹杆与连接螺母之间的螺纹配合带动连接螺母沿螺纹杆轴线方向移动；所述连接螺母带动连接转盘绕所述连接转盘
轴线转动；所述连接转盘转动，通过销轴带动轴承座和滚动轴承在窗口内运动；所述压力传感器测量所述滚动轴承夹紧所述异形条材的夹紧力大小，当压力达到设定值时，所述驱动电机停止转动。
[0007]进一步地：可对横截面边数不等的异形条材进行定位和导向，二个所述连接转盘可控制四个所述滚动轴承以实现边数S的异形条材定位和导向：
[0008]S＝4n(n＝1,2,...)
[0009]进一步地：当异形条材的大小发生变化时，可通过控制驱动电机的转动圈数N，实对异形条材的夹紧与放松，转动圈数N可通过以下公式方式确定：
[0010][0011]式中β是导向槽与连接转盘把手之间夹角，a为异形条材横截面的长边长度，R为初始位置时导向槽中销轴距所述连接转盘轴线的距离，R
L
为销钉与所述连接转盘轴线的距离，P为螺纹杆的螺距。
[0012]进一步地：所能穿过异形条材横截面的长边长度a可通过底座圆盘中心孔的半径r和滚动轴承的宽度来确定，公式如下：
[0013]所能通过最大尺寸的异形条材满足
[0014][0015]所能通过最小尺寸的异形条材满足
[0016]a＝l
[0017]式中a为异形条材横截面的长，b为异形条材横截面的宽，l为滚动轴承的宽度，r为底座圆盘中心孔半径。
[0018]进一步地：包括以下步骤，
[0019]S1、判断异形条材横截面的长边长度a是否在l与2r之间，若在，则满足加工条件；
[0020]S2、根据公式确定螺纹杆转动圈数，启动驱动电机带动滚动轴承向外转动；
[0021]S3、通过人工引导异形条材穿过本装置；
[0022]S4、驱动电机带动连接转盘转动，连接转盘控制滚动轴承夹紧物料，当夹紧力达到预定值后，通过力反馈回路控制驱动电机停止转动；
[0023]S5、进行下一个工序处理。
[0024]本专利技术的有益效果是，本专利技术设有对称滚动轴承，可将物体精确定位且可以根据异形条材截面形状，对滚动轴承数量进行适当调整以满足其准确定心，定心精度高。同时设置了应力传感器，可以对夹紧力的大小进行精确监测，避免了因夹紧力过大而导致空心薄壁类异形条材变形。滚轮轴承在异形条材导向过程中利用滚动代替滑动，有效避免了条材表面划痕问题，具有操作简单、通用性强、控制灵活等特点。
附图说明
[0025]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。
[0026]图1为本专利技术外部结构示意图；
[0027]图2为本专利技术剖视图；
[0028]图3为本专利技术内部结构示意图；
[0029]图4为连接转盘通过销轴与轴承座连接图；
[0030]图5为求解螺杆转动圈数示意图；
[0031]图6为选择条材截面尺寸示意图。
[0032]图中101、连接顶盖圆盘与底座圆盘螺钉，102是连接厚壁圆筒螺钉；2、开口厚壁圆筒，3、连接转盘(301、连接转盘导向槽，302、连接转盘把手)；4、底座圆盘；5、弧形挡块；6、连接螺母；7、顶盖圆盘；8、螺纹杆；9、异形条材；10、滚动轴承；11、轴承座；12、销轴；13、销钉；14、压力传感器；15、驱动电机；16、联轴器。
具体实施方式
[0033]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。相反，本专利技术的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
[0034]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0035]此外，术语“第一”、本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种异形条材自动定位导向装置及方法，其特征在于：包括开口厚壁圆筒(2)、二个连接转盘(3)、底座圆盘(4)、弧形挡块(5)、连接螺母(6)、顶盖圆盘(7)、螺纹杆(8)、异形条材(9)、滚动轴承(10)、轴承座(11)、销轴(12)、销钉(13)、压力传感器(14)、驱动电机(15)、联轴器(16)；所述驱动电机(15)输出轴与螺纹杆(8)通过联轴器(16)相连，所述螺纹杆(8)与所述连接螺母(6)螺纹连接，所述连接转盘(3)通过销钉(13)与连接螺母(6)连接并形成转动副；所述连接转盘(3)设有二个导向槽(301)，所述销轴(12)贯穿所述轴承座(11)且上下两端卡设在所述导向槽(301)中，所述滚动轴承(10)安装于轴承座(11)中且沿周向均布在所述开口厚壁圆筒(2)内；所述弧形挡块(5)通过第一螺钉(101)沿Y轴固定在所述底座圆盘(4)和所述顶盖圆盘(7)之间；所述开口厚壁圆筒(2)通过第二螺钉(102)与所述弧形挡块(5)连接，所述开口厚壁圆筒(2)侧壁均匀开有四个窗口；二个所述连接转盘(3)分别位于开口厚壁圆筒(2)的上下两端，通过底座圆盘(4)、开口厚壁圆筒(2)与顶盖圆盘(7)限制连接转盘(3)沿Y轴方向的移动，通过弧形挡块(5)限制连接转盘(3)沿X轴与Z轴方向的移动，只保留所述连接转盘(3)绕所述连接转盘(3)轴线方向转动的自由度；所述底座圆盘(4)、连接转盘(3)、开口厚壁圆筒(2)、顶盖圆盘(7)同轴。2.根据权利要求1所述的一种异形条材自动定位导向装置及方法，其特征在于：所述驱动电机(15)启动，带动螺纹杆(8)转动，通过螺纹杆(8)与连接螺母(6)之间的螺纹配合带动连接螺母(6)沿螺纹杆(8)轴线方向移动；所述连接螺母(6)带动连接转盘(3)绕所述连接转盘(3)轴线转动；所述连接转盘(3)转动，通过销轴(12)带动轴承座(11)和滚动轴承(10)在窗口内运动；所述压力传感器(14)测量所述滚动轴承(10)夹紧所述异形条材(9)的夹紧力大...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨超，
申请(专利权)人：南通市普盈金属材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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